多相誘導電動機

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三相誘導電動機

三相誘導電動機は非同期電動機とも呼ばれ、産業用アプリケーションで最も一般的に使用されているタイプの電動機です。具体的には、かご形設計は、産業用途で最も広く使用されている電気モーターです。

三相誘導電動機は、無負荷から全負荷まで一定速度で動作します。一方、速度は周波数に依存するため、これらのモーターは速度制御に効果的に適合していません。それらはシンプルで、頑丈で、低価格で、メンテナンスが簡単で、ほとんどの産業要件に適合する特性で製造できます。




三相誘導電動機の建設

これは、固定子巻線を備えた固定子と回転子で構成されています。固定子は三相巻線または固定子巻線を運び、回転子は短絡巻線または回転子巻線を運びます。また、ローターは、モーターの出力に応じて、0.4mmから4mmの範囲の小さなエアギャップによってステーターと区別されます。固定子巻線に三相電圧が印加されると、回転磁界が発生します。磁場が回転すると、かご形回転子の導体に電流が誘導されます。誘導電流と磁場の相互作用により、ローターも回転させる力が発生します。

三相誘導電動機

三相誘導電動機



動作原理

三相誘導電動機は、回路を通る磁束の変化率によってEMFが回路に誘導されるというファラデーの法則に基づいて動作します。互いに120度の位相の固定子巻線にはAC電源が供給されるため、コイルに回転磁界が発生します。回転子が(相対速度で)回転磁界を切断すると、EMFが回転子に誘導され、回転子の導体に電流が流れます。レンツの法則によれば、固定子磁場の相対速度である電流の生成の原因に反対するため、回転子は固定子磁場の同期速度とは異なる速度で回転を開始します。

利点:

  • シンプルで頑丈な構造です
  • 比較的安いです
  • メンテナンスはほとんど必要ありません
  • それは高い効率と適度に良い力率を持っています
  • 自発トルクがあります

モーター始動

私たちが知っているように、電源が接続されると 三相誘導電動機 回転磁界が固定子に設定されます。これにより、回転子バーがリンクおよび切断され、回転子電流が誘導され、固定子磁界と相互作用して回転を生成する回転子磁界が生成されます。もちろん、これは三相誘導電動機が完全に自己始動できることを意味します。

三相誘導電動機回路

三相誘導電動機回路

したがって、スターターの必要性は、逆に、始動を提供するのに十分ではなく、重い始動電流を減らし、過負荷を提供し、 無電圧保護 。スターターには、直接オンラインスターター、スターデルタスターター、オートトランス、ローター抵抗など、いくつかの異なるタイプがあります。それぞれが順番に検討されます。ここで私たちは見るつもりです スターデルタスターター


これは、三相誘導モーターに使用されるスターターの最も一般的な形式です。固定子巻線をスター構成で最初に接続し、電源全体に任意の2つの相を効果的に直列に配置することにより、始動電流を効果的に削減します。

スターデルタ基本図

スターデルタ基本図

スターで始動すると、モーターの始動電流が減少するだけでなく、始動トルクも減少します。特定の走行速度に達すると、双投スイッチが巻線の配置をスターからデルタに変更し、フルランニングトルクが達成されます。このような配置は、すべての固定子巻線の端をモーターのケーシングの外側の終端に持ってくる必要があることを意味します。

単相3線式モーター

通常、家庭への供給は単相ですが、さまざまな電化製品を操作するために必要な誘導モーターには多相モーターが必要です。このため、誘導電動機は単相電源から2相を得るための2つの巻線で構成されています。

単相モーターは一般的な単相モーターです。誘導始動/誘導運転モーターとも呼ばれる単相モーターは、多少制限はありますが、おそらく産業用に作られた最も基本的な単相モーターです。単相から2つの巻線が最初に配置されています。 1つは主巻線で、もう1つは開始巻線または補助巻線です。開始巻線は、より小さなゲージワイヤで作成され、主巻線の巻き数が少なくなるため、抵抗が大きくなります。これにより、開始巻線の電界が主巻線とは異なる電気角度になり、モーターが回転します。より太いワイヤーの主巻線は、残りの時間モーターを動かし続けます。主巻線は抵抗が低いがリアクタンスが高く、始動巻線は抵抗が高いがリアクタンスが低い。

単相3線式モーター

単相3線式モーター

単相3線式モーターは、モーターが評価速度の75%程度に達すると、始動巻線を主巻線から分離するスイッチングメカニズムを使用します。ほとんどの場合、それはモーターシャフトの遠心スイッチです。始動電流と主巻線電流の位相差は90度をはるかに下回ります。

コンデンサー始動モーター:

コンデンサ始動モーターは、回転する固定子フィールドを作成するために使用されます。このモーターは、単相モーターを改良したもので、固定子の始動巻線と直列に配置された低リアクタンスコンデンサーを使用して、始動電流に約90度の位相シフトを提供します。

コンデンサー始動モーター

コンデンサー始動モーター

永久分割コンデンサーモーター:

始動巻線と直列に恒久的に接続されたランタイプのコンデンサを備えています。これにより、モーターが走行速度に達すると、始動巻線が補助巻線になります。ランコンデンサは連続使用するように設計する必要があるため、始動コンデンサの始動ブーストを提供することはできません。コンデンサは、巻線の両端の電圧がもう一方の巻線から90°になるように、一方の巻線の位相をシフトする働きをします。永久分割コンデンサモーターには、設計に応じてさまざまな用途があります。

永久分割コンデンサモーター

永久分割コンデンサモーター

単相3線式モーターは汎用負荷に使用されます。負荷は通常、ベルト駆動または小さな直接駆動負荷です。単相モーターのアプリケーションには、小型のグラインダー、小型のファンとブロワー、およびその他の低始動トルクアプリケーションの1 / 20〜1 / 3hpの電力需要が含まれます。また、これらのモーターは通常、単一電圧用に設計されているため、アプリケーションの柔軟性が制限されます。

永久分割コンデンサモーター

永久分割コンデンサモーター

単相モーターの主な特徴は、三相が割り当てられていないプラントの領域、または分数トルクモーターが負荷を処理できるプラントフロアの小さな負荷で使用できることです。モーターは始動トルクのかなりの測定値を提供しないので、負荷はかなり小さいかベルト駆動でなければならず、そこでは機械的倍率を利用してモーターの始動を助けることができます。

単相誘導電動機の制御の実例

システムのブロック図

システムのブロック図

排気ファンで使用される単相誘導電動機は2つの巻線で構成され、一方の巻線は主電源を直接供給し、もう一方の巻線はコンデンサを介して電源を供給します。これにより、電圧に遅れが生じます。これらの巻線間の接続は、リレーを介して行われます。リレーの1つがオンになると、巻線の1つは主電源を直接取得し、もう1つはコンデンサを介して電源を取得します。これらのリレーは、テレビのリモコンを介したユーザーからの入力に応じてマイクロコントローラーによって制御されるリレードライバーによって操作されます。